Проточное сорбционно-хроматографическое определение гидрофобных соединений с использованием фторопластов для концентрирования

• Автор: Олиферова, Любовь Анатольевна
• Шифр специальности: 02.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 185 с.

1.1. Принцип метода

1.1.1. Выбор сорбентов для концентрирования

1.1.2. Выбор условий концентрирования

1.1.3. Десорбция микрокомпонентов и доставка концентрата в хроматографическую колонку

1.1.4. Оборудование

1.2. Определение веществ в различных объектах

1.2.1. Определение гидрофобных КоЗ органических веществ

1.2.2. Определение полярных Ку3 органических соединений

1.2.3. Определение органических и неорганических ионов

1.3. Тенденции

1.4. Методы определения ПАУ в объектах окружающей среды и технологических объектах, включающие концентрирование
1.4.1. Пробоотбор и хранение образцов
1.4.2. Извлечение ПАУ из водных образцов
1.4.3. Определение ПАУ
1.5. Выводы к главе 1
Глава 2. Реагенты, оборудование, методика эксперимента
2.1. Растворы, реагенты, сорбенты
2.2. Аппаратура
2.3. Методика проведения эксперимента
2.3.1. Определение величины поверхности сорбентов
2.3.2. Определение гранулометрического состава сорбентов
2.3.3. Определение механических свойств сорбентов
2.3.4. Изучение сорбции в статических условиях
2.3.5. Получение динамических выходных кривых
2.3.6. Получение кривых десорбции
2.3.7. Определение мертвого объема сорбционной системы
2.4. Доказательство возможности применения линейной модели динамики сорбции
2.5. Расчет термодинамических и кинетических параметров сорбционной системы
Глава 3. Концентрирование нафталина, бифенила, ацснафтена,
антрацена и пирена на фторопластовых сорбентах
3.1. Сорбенты на основе фторопластов состояние вопроса
3.2. Исследование физикохимических свойств порошкообразных сорбентов
3.2.1. Определение величины поверхности сорбентов.
3.2.2. Определение гранулометрического состава сорбентов.
3.2.3. Определение механических свойств сорбентов.
3.3. Исследование сорбции гидрофобных соединений на фторопластовых сорбентах
3.3.1. Сорбция в статических условиях
3.3.2. Сорбция в динамических условиях
3.4. Исследование десорбции соединений с фторопластовых сорбентов
3.5. Выводы к главе 3
Глава 4. Концентрирование нафталина, бифенила, аценафтена,
антрацена и пирена на фторопластовых капиллярах
4.1. Концентрирование соединений на фторопластовых капиллярах состояние вопроса
4.2. Исследование свойств фторопластового капилляра
4.2.1. Определение ориентировочной емкости капилляра
4.2.2. Определение мертвого объема сорбционной системы
4.3. Исследование сорбции гидрофобных соединений на фторопластовых 0 капиллярах
4.4. Исследование десорбции соединений с фторопластовых капилляров
4.5. Выводы к главе 4
Глава 5. Сорбционнохроматографические методы определения гидрофобных органических соединений, включающие концентрирование на фторопластовых сорбентах или капиллярах
5.1. Выбор схемы соединения жидкостных магистралей
5.2. Выбор условий хроматографического разделения соединений
5.3. Выбор условий вырезания зоны концентрата
5.4. Автоматизация проточного сорбционнохроматографического определения некоторых ПАУ и бифенила
5.5. Методика проточного сорбционнохроматографического определения гидрофобных органических соединений, включающая концентрирование на фторопластовом сорбенте
5.6. Методика проточного сорбционнохроматографического определения гидрофобных органических соединений, включающая концентрирование на фторопластовом капилляре
5.7. Выводы к главе 5 Общие выводы
Пр иложения Список литературы
Список аббревиатур и условных обозначений, использованных в работе
ВЭЖХ высокоэффективная жидкостная хроматография
ДВК динамическая выходная кривая
ДНК дезоксирибонуклеиновая кислота
ЖХ жидкостная хроматография
ПАУ полициклические ароматические углеводороды
ПТФЭ политетрафторэтилен
ТФМЭ твердофазная микроэкстракция
ХМК химически модифицированные кремнеземы
Коду коэффициент распределения соединения в системе октаиол вода
Кконц коэффициент концентрирования
II степень извлечения
СЕ эффективность концентрирования
Уь объем до проскока
Ь1 проскок, доля вещества, потерянная в ходе эксперимента
Уг объемы удерживания
число теоретических тарелок.
Детекторы
ЛА атомноабсорбционный
АМ амперометрический
ИК инфракрасный
КДМ кондуктометрический
КМ кулонометрический
ПИД пламенноионизационный
СФ спектрофометрический
СФ ДМ спектрофометрический с диодной матрицей
ФЛ флуориметрический
ХЛ хемилюминесцентный.
Режимы разделения
Г градиентный
И изократический.
МС массспектрометрические детекторы
ЭР ионизация с элеюрораспылением
ХИАД химическая ионизация при атмосферном давлении ПЧ интерфейс с пучком частиц
ТР ионизация с термораспылением
ББА бомбардировка быстрыми атомами.
Введение


Концентрирование в таком режиме целесообразно осуществлять непосредственно при отборе образцов в полевых условиях, при наличии больших объемов проб например, вод для достижения высоких коэффициентов концентрирования соединений, а также при необходимости существенного изменения макросостава концентрата перед хроматографическим определением. Методы концентрирования в режиме i трудно автоматизировать. Несмотря на их трудоемкость, возможность загрязнения концентрата или потери его части, они обеспечивают разработку унифицированных процедур пробоподготовки, осуществляемых как в стационарных, так и в полевых и мобильных лабораториях. Концентрирование в режиме i широко используют в сочетании с ВЭЖХ эта область хорошо освещена в ряде обзоров и монографий, например, в 1. ВЭЖХ методы 3. При этом в циклическом режиме последовательно осуществляют концентрирование и определение, причем концентрат получают в неравновесных условиях и доставляют в детектор в потоке жидкости или газа 2. Эти методы, как правило, полностью автоматизированы и характеризуются высокой чувствительностью обычно на 1 2 порядка выше, чем те же методы без концентрирования, высокой производительностью, а также воспроизводимостью, обусловленной использованием замкнутых систем и точным дозированием растворов 2. Выбор метода концентрирования определяется свойствами микрокомпонентов гидрофобностыо, летучестью, молекулярной массой и другими, коэффициентом концентрирования, необходимым для достижения заданной чувствительности определения, а также требованиями к макросоставу концентрата. Широко используемая для извлечения веществ из растворов жидкостная экстракция имеет ряд недостатков, к которым относятся необходимость использования токсичных органических растворителей, сложность автоматизации, а иногда и невысокие значения коэффициентов концентрирования. Сорбционное концентрирование более технологично, для десорбции необходимы минимальные количества растворов растворителей, при этом достигаются существенно более высокие коэффициенты концентрирования. Особенно перспективен динамический вариант сорбции, не требующий разделения фаз и открывающий возможность автоматизации всего цикла анализа, включая стадию пробоподготовки. Следует отметить, что проточное концентрирование целесообразно использовать только в том случае, когда продолжительность концентрирования соизмерима с продолжительностью последующего хроматографического определения, в противном случае возрастают непродуктивные затраты за счет холостой работы хроматографических приборов, это особенно ощутимо при использовании дорогостоящих оборудования и расходных материалов элюеитов, инертных газов и других. Принцип . В простом варианте цикл анализа включает концентрирование заданных веществ микрокомпонентов из растворов на миниколонке с сорбентом, их десорбцию с введением концентрата в хроматографическую колонку, последующее хроматографическое разделение и определение 3. Более сложные варианты включают концентрирование микрокомпонентов на нескольких последовательно соединенных колонках с последующей раздельной десорбцией 4, изменение макросостава концентрата 5, 6 или модифицирование микрокомпонентов после десорбции перед вводом в хроматографическую колонку 7 9, вырезание части раствора из потока для ввода в хроматографическую колонку и другие процедуры. Практически все предложенные комбинированные методы являются усовершенствованными вариантами соответствующих разработанных ранее ВЭЖХ методов, т. С одной стороны, это упрощает разработку комбинированного метода, но, с другой, является его ограничением, так как макросостав концентрата после десорбции должен быть идентичен составу элюента для хроматографического разделения веществ. Несмотря на кажущуюся простоту цикла анализа и известные условия ВЭЖХ определения, для достижения хороших метрологических характеристик необходимы тщательный выбор сорбентов для концентрирования, составов растворов для промывки и десорбции, а также оптимизация размеров колонки для концентрирования и гидродинамических режимов при проведении всех стадий. К сожалению, в большинстве опубликованных работ такую оптимизацию не проводили, приведены лишь конкретные условия экспериментов и описание узлов проточной системы.